Pengaruh Temperatur Cetakan Terhadap Kekerasan, Kekasaran, Penyusutan Dan Porositas Piston Aluminium Menggunakan Pola 3D Printing

Perkembangan alat transportasi semakin meningkat sehingga membuat industri otomotif khususnya kendaraan roda dua mengalami peningkatan. Pengguna kendaraan roda dua pada tahun 2019 mencapai 133.617.012 unit di Indonesia. Dampak dari meningkatnya jumlah kendaraan roda dua tentunya menarik industri pengecoran untuk memproduksi komponen otomotif kendaraan roda dua tersebut. Dengan adanya pencapaian yang meningkat tersebut merupakan sebuah peluang besar untuk mendorong industri pengecoran logam yang berbasis material aluminium untuk menghasikan suatu produk yang berkualitas dengan harga yang murah. Piston adalah bagian dari engine yang berfungsi sebagai penahan kompresi pada ruang bakar, kemudian memiliki peran penting dalam penghematan bahan bakar maka material pada piston adalah paduan aluminium. Maka dari itu perlu dilakukan penelitian untuk melakukan pembuatan piston dengan menggunakan metode investment casting, pola dari 3D printer terhadap pengaruh temperatur cetakan yang kualitas hasil pengecoran piston akan dianalisa secara fisik maupun mekanik. Penelitian diawali dengan membuat pola cetakan piston dari mesin 3D printer. Selanjutnya pola cetakan akan dilapisi oleh campuran serbuk silika dan semen gypsum, untuk membuat cetakan keramik. Cetakan keramik tersebut didiamkan hingga mengering, tujuannya agar saat proses pelelehan cetakan tidak mudah retak atau pecah. Cetakan kemudian dimasukkan kedalam tungku pemanas untuk dilakukan proses investment casting. Proses tersebut akan membuat pola yang terbuat dari bahan filamen tersebut meleleh hingga terbentuk rongga. Selanjutnya proses pengecoran aluminium dilakukan yang mana sebelumnya tungku induksi sudah dipanaskan selama 2.5 jam dan aluminium skrap dapat dileburkan. Aluminium skrap sudah mencair maka cetakan yang sudah berongga tersebut diukur temperaturnya dengan menggunakan thermometer type-K untuk mengetahui temperatur cetakan yang akan divariasikan mulai dari 200ᵒC, 250ᵒC, 300ᵒC, 350ᵒC dan 400ᵒC. Temperatur cetakan yang sudah sesuai dengan variasi maka dapat dilakukan proses penuangan cairan aluminium skrap (AlSi7Fe0,6)) tersebut secara manual dan konsisten. Penuangan cairan berakhir diamkan hingga mengeras dan dilanjutkan dengan proses pembongkaran serta pembersihan hasil produk yang diperoleh dari proses pengecoran tersebut. Perubahan temperatur cetakan cukup signifikan pengaruhnya terhadap perubahan ukuran dari fasa aluminium pada temperatur 300ᵒC terlihat. Fasa aluminium pada temperatur cetakan 200ᵒC, 250ᵒC lebih kecil dibandingkan dengan fasa aluminium pada temperatur cetakan 300ᵒC, 350ᵒC dan 400ᵒC. Ukuran dari fasa aluminium membesar seiring dengan naiknya temperatur cetakan. Ukuran butir membesar dikarenakan pembekuan lambat dan cetakan yang panas sehingga membuat butiran sulit untuk menyebar dan mengakibatkan butiran membesar. Nilai kekerasan tertinggi berada pada temperatur cetakan 200℃ yaitu yaitu 47.00 HRB dengan standar devisiasi 5.01 dan nilai kekerasan terendah berada pada temperatur cetakan 400ᵒC yaitu 40.56 HRB dengan standar deviasi 9.87. Bahwa pengaruh struktur mikro sangat signifikan pengaruhnya terhadap kekerasan. Terlihat pada struktur fasa kedua semakin besar pada temperatur cetakan 400℃ mengakibatkan kekerasan semakin rendah. Hal ini disebabkan semakin besar temperatur cetakan maka laju pembekuan akan semakin lambat atau kecil. Sedangkan pada temperatur cetakan 200℃ laju pembekuan lebih cepat karena perbedaan temperatur yang kecil antara permukaan cetakan dengan temperatur